編輯導語：硬件産品經理在面對産品研發的時候，除了執行溝通以及跟進流程以外，更是要對技術方面有着一定的了解；因為硬件行業的很多專業類内容，如果什麼都不懂的話，在日常業務中可能也會有所阻礙；本文作者分享了關于硬件産品經理的技術知識，我們一起來了解一下。

作為一個兩年經驗的硬件産品經理，經曆了一款産品從零到上市的過程，積累了一點經驗，我也想通過輸出積累下來；想在硬件PM這一行長遠的做下去，産品管理、市場能力以及成本控制這三方面的能力要不斷精進。

我認為硬件PM懂技術是有必要的。作為初級産品經理，執行的工作，硬件基礎知識是溝通的基礎，和研發溝通需求，和供應商做後續的對接都離不開技術知識；進階到中高級産品經理，市場以及供應鍊管理工作中技術是橋梁，與供應商，客戶的溝通離不開技術知識。

硬件行業縮略語，定義詞特别多。回想自己剛入行看到RX TX IPC SPI Flash eMMC…一頭霧水。看書，上網搜索硬件相關的内容，其内容的主要受衆是工程師，而作為硬件PM需要對其歸類并知道邊界，對實現了解即可。

這也算是我發現的入行硬件PM的痛點吧！網上并沒有完全針對硬件PM技術知識的内容。硬件PM涉及的面非常廣，嵌入式硬件、軟件、算法、結構、制造以及ID都需要了解。對于從軟件PM轉型或直接入行硬件PM的同學是一個門檻。

一、首先列一個嵌入式系統的知識框架

做一款硬件産品，硬件技術方面少不了這些内容。

二、嵌入式系統

嵌入式系統是專用于某個應用或者産品的系統。它可以自成一個系統、也可以是大系統的一部分。

嵌入式系統之間的關系如下圖所示。

三、嵌入式硬件

嵌入式硬件包括處理器、存儲器、微控制器、I/O、DAC ADC、電源、總線、定時器 計數器等等。此外根據不同的應用場景，嵌入式硬件會集成不同的傳感器，例如攝像頭、雷達、GPS等等。

本文主要介紹嵌入式系統，其它分内容後面會詳細介紹。

四、嵌入式軟件

嵌入式軟件是嵌入式系統的核心。産品設計的落地，性能指标的滿足都是通過軟件來實現的，作為硬件PM我們需要了解嵌入式軟件的架構，更好的與工程師溝通。

我們是硬件PM，但是在研發工作中打交道最多的是軟件工程師。作為PM我們要知道工程師的分工。提需求的時候要找到對應的人，拉通協作時找到對應的人。

嵌入式系統可以分為硬件層，驅動層、操作系統層、應用接口層、應用層。除了硬件層，其他都屬于軟件工程師的工作範圍。在大多數公司中，軟件工程師會單獨負責其中的一塊。

• 硬件接口層：這一層提供了與嵌入式硬件交互的接口，以設備驅動程序為主。例如網絡、USB、LCD、顯示屏、RX、TX、鍵盤等等硬件的驅動；驅動層的内容也會與應用層有交互，例如WiFi賬号密碼的設置，RX相關顯示參數的設置；
• 核心層：操作系統的内核，包括系統運行最基本的模塊，這一層會涉及到系統時鐘、電源管理、文件管理，内存管理等内容；
• 系統層：它提供面向對象的系統資源管理功能，具有模塊化和對象化的特點，例如文件管理、設備管理、網絡協議。每個系統模塊提供标準的API接口，向用戶開放，有利于系統功能的擴展；
• 應用服務層：這一層是在實現具體的業務功能提供基于系統功能、面向應用的系統功能調用服務接口。

嵌入式軟件包括嵌入式操作系統以及應用程序

1. 嵌入式操作系統

說到嵌入式操作系統之前，先介紹一下操作系統。操作系統是硬件與用戶之間的中介，用來管理系統資源和控制應用程序運行的計算機程序。

1）嵌入式系統的特點

相對于操作系統，嵌入式操作系統不要求全能，但必須能夠有效率的發揮硬件最大的能力，使産品獲得最高的性價比，嵌入式操作系統的特點如下：

• 代碼量小，能夠在嵌入式系統有效的存儲空間内運行；
• 統一的API；
• 模塊間解耦，可拆卸；
• 強實時性，可應用于各種實時控制；
• 可靠性高，無需人工幹預獨立運行，并能及時處理各類事件和故障。

2）内核

嵌入式系統分為宏内核與微内核：

• 典型的微内核有μCOS、Uitron這些内核小很多，隻有最基本的進程管理、進程通信、内存管理組成，其他部分和内核分開。内核本身隻負責客戶進程和服務進程之間的消息傳遞；
• 典型的宏内核有Linux、Unix，這些内核相對比較龐大，内核設計者從效率的角度把基本的操作系統内核和設備驅動、文件系統、網絡等統一安排編譯，它的移植能力較弱。

3）操作系統基本組件

無論是宏内核還是微内核都有進程管理、内存管理、中斷管理以及API。

• 進程管理：操作系統為進程分配資源，實現進程間共享和交換信息，保護進程資源以及實現進程間同步。在多線程系統中，進程變成了資源管理器，線程成為了程序的基本執行單元。進程管理包括進程的創建與維護、進程的調度切換、多處理器的進程管理；
• 内存管理：虛存管理技術廣泛應用于系統管理。它可以使每個程序都有一個獨立的虛拟存儲空間，使應用程序獲得比實際内存更大的編址空間；
• 中斷管理：中斷管理為了提高系統效率，确保關鍵的功能及時執行；
• API：包括人機界面以及操作系統提供給用戶開發的應用程序API函數。

4）嵌入式實時操作系統（RTOS）

在介紹之前先介紹個概念：任務調度方式。

5）任務調度

在嵌入式操作系統中，任務調度方式有三種：不可搶占式調度、可搶占調度、時間片輪轉調度

• 不可搶占式調度：一個任務一旦或者處理器資源就獨占處理器運行，直至該任務結束進入等待狀态；
• 可搶占調度：基于任務優先級，當前任務必須随時讓位于優先級更高且處于就緒狀态的任務；
• 時間片輪轉調度：當兩個或兩個以上任務有相同優先級時，某個任務運行事先規定的時間，然後切換時另外的任務。

嵌入式操作系統分為嵌入式操作系統和嵌入式實時操作系統（RTOS），兩者的主要區别是任務調度方式不同。

嵌入式實時操作系統的任務調度方法基于可搶占調度法，它真的具有實時性。

6）實時性

實時也就是操作系統的計算結果不僅依賴于計算的邏輯結果，也依賴于結果産生的時間，RTOS不見要求産生正确的結果，還要求結果産生的足夠快。“快”是一個相對的概念，性能很強大的操作系統不一定是實時系統。

而實時性又分為硬實時和軟實時：

• 硬實時：必須在恰當的時間裡完成相應的任務；
• 軟實時：要求系統以最快的速度執行，運行時間超時是可以容忍的。

7）嵌入式實時操作系統

RTOS是一段嵌入在目标代碼中的程序，系統複位後首先執行，相當于用戶的主程序，用戶的其他程序都建立在RTOS之上；此外RTOS是一個标準的内核，CPU将時間、中斷、IO、定時器等資源都包裝起來，留給用戶一個标準API，并根據各個任務的優先級，合理的在不同任務之間分配CPU時間。

此外RTOS最關鍵的部分就是實時多任務内核，包括任務管理、消息管理、存儲管理、事件管理；這些管理功能是通過RTOS的API給用戶調用的，跨平台移植程序修改的很少。

8）嵌入式實時操作系統特點

• 微内核設計；
• 系統能夠快速進行任務切換、保證任務搶先和dedline的完成；
• 盡量減少禁止中斷的時間；
• 提供固定或者可變的内存管理機制；
• 提供一個能夠滿足應用要求的實時時鐘；
• 必須提供合适的進程任務調度方法；
• 允許應用程序自己修改内核。

9）常見的RTOS

本文由 @無腳鳥 原創發布于人人都是産品經理，未經作者許可，禁止轉載。

題圖來自Unsplash，基于CC0協議。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部